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一种改进IEEE 1588协议的时钟同步方法 被引量:7
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作者 王家林 杨宣访 刘蕾 《电测与仪表》 北大核心 2020年第20期129-133,140,共6页
针对IEEE 1588协议基于网络进行时钟同步偏差较大的问题,提出一种改进IEEE 1588协议的时钟同步方法。在分析IEEE 1588协议的基础上,对影响同步精度的时钟偏差和频率偏差进行建模,利用二阶Kalman滤波算法对时钟偏差和频率偏差进行递推,... 针对IEEE 1588协议基于网络进行时钟同步偏差较大的问题,提出一种改进IEEE 1588协议的时钟同步方法。在分析IEEE 1588协议的基础上,对影响同步精度的时钟偏差和频率偏差进行建模,利用二阶Kalman滤波算法对时钟偏差和频率偏差进行递推,并通过Allan方差验证噪声特性,不断修正时钟偏差。在实验室环境下设计了三组测试方案,对改进后的时钟同步精度进行测试,并比较改进后的同步方法与IEEE 1588协议同步方法的精度,验证改进同步方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 时钟同步 KALMAN滤波 时钟偏差 频率偏差 ALLAN方差 ieee 1588
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基于IEEE 1588精密时钟同步系统的设计 被引量:7
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作者 景金荣 范正吉 洪应平 《电子器件》 CAS 北大核心 2022年第1期27-32,共6页
时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布... 时间精度问题对实时控制系统中协同作业至关重要。针对分布式控制系统中各传感器节点的时钟在物理上具有分散性致使实时性差从而导致系统部分功能故障的问题,基于IEEE 1588协议,分析了时间同步实现的模型方法,制作了基于DP83640的分布式时间同步系统。该系统构建了以太网协议栈,实现了在以太网物理层的时间戳标记功能以及PTP协议帧的发送和接收的功能。试验结果表明,该系统通过软硬件双重时间戳标记,可消除在链路层、网络层、传输层上组帧的时间延时问题,实现2 nm以内的时钟同步,极大地提升时间同步的精度,可广泛应用于对时钟精度要求较高的场合。 展开更多
关键词 时钟同步 ieee 1588协议 分布式系统 时间戳 时间同步
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IEEE 1588精确时间同步协议的应用方案 被引量:83
3
作者 于鹏飞 喻强 +3 位作者 邓辉 鲍兴川 马媛媛 郭经红 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第13期99-103,共5页
阐述了IEEE1588协议比以往时间同步方式如网络时间协议(NTP)的优点,分析了IEEE1588协议的2个核心算法——最佳主时钟(BMC)算法和本地时钟同步(LCS)算法,提出了解决IEEE1588协议在实际应用中不能满足其假设前提的解决方法,在实验室环境... 阐述了IEEE1588协议比以往时间同步方式如网络时间协议(NTP)的优点,分析了IEEE1588协议的2个核心算法——最佳主时钟(BMC)算法和本地时钟同步(LCS)算法,提出了解决IEEE1588协议在实际应用中不能满足其假设前提的解决方法,在实验室环境中利用ARM9200平台实现了IEEE1588协议并进行了测试,结果表明其明显优于NTP。该研究工作对于IEEE1588协议在电力系统中的实际应用具有重要意义。 展开更多
关键词 ieee 1588 电力系统 最佳主时钟 本地时钟同步 网络延时不确定
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基于IEEE 1588实现变电站过程总线采样值同步新技术 被引量:84
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作者 殷志良 刘万顺 +1 位作者 杨奇逊 秦应力 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第13期60-63,共4页
介绍并分析了网络测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588,通过与目前应用广泛的网络时间协议(NTP)相比较,指出其高精度时钟同步实现机制的特殊性。针对IEC61850所定义的过程总线上采样值高精度同步要求,提出了一种基于IEEE1588的合... 介绍并分析了网络测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588,通过与目前应用广泛的网络时间协议(NTP)相比较,指出其高精度时钟同步实现机制的特殊性。针对IEC61850所定义的过程总线上采样值高精度同步要求,提出了一种基于IEEE1588的合并单元同步实现的新方案。在此方案中,利用现场可编程门阵列(FPGA)对IEEE1588同步报文时标生成点进行精确确定,IEEE1588同步协议的实现利用微控制器完成。 展开更多
关键词 ieee 1588 变电站 同步 过程总线 合并单元
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IEEE 1588在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中的应用 被引量:37
5
作者 樊陈 倪益民 +3 位作者 沈健 何昭辉 谢黎 黄国方 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期55-59,共5页
介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理。讨论了IEEE 1588对时在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中具体的硬件实现方案及软件处理流程,并针对实际工程设计了IEEE 1588过程层对时组网方案。详细讨论了GARP组播注册协议(GMRP)在... 介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理。讨论了IEEE 1588对时在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中具体的硬件实现方案及软件处理流程,并针对实际工程设计了IEEE 1588过程层对时组网方案。详细讨论了GARP组播注册协议(GMRP)在合并单元对时中的应用。所开发合并单元现已通过相关测试并将投入现场运行。 展开更多
关键词 ieee 1588 合并单元 IEC 61850-9-2 时间同步 智能变电站
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基于IEEE 1588协议的时钟模型线性估计算法 被引量:5
6
作者 王逸凡 彭良福 《电子测量技术》 北大核心 2021年第24期59-65,共7页
针对高网络负载下非对称延时会严重影响时钟同步精度的问题,提出了一种时钟模型线性估计的方法来提高在高网络负载下的时钟同步精度。首先对主从时钟建立线性模型,然后从时钟以主时钟为参考时钟处理当前同步周期获取的4个时间戳,将其组... 针对高网络负载下非对称延时会严重影响时钟同步精度的问题,提出了一种时钟模型线性估计的方法来提高在高网络负载下的时钟同步精度。首先对主从时钟建立线性模型,然后从时钟以主时钟为参考时钟处理当前同步周期获取的4个时间戳,将其组合成两个端点,通过至少两个同步周期的时间戳信息及端点的特性,找到从时钟模型的线性上界和线性下界函数,由两者的均值确定当前同步周期从时钟的线性函数,最后根据此线性函数估计时间戳数值,从而估计出当前同步周期的主从时钟偏差。为了验证算法的有效性,使用基于开源软件Linux PTP的时钟同步模块对DAC模型和时钟模型线性估计算法进行实验验证和同步精度测试。实验结果表明,时钟模型线性估计算法避免了对本地时钟频率进行连续同向补偿的情况,在弥补了DAC模型不足的同时,达到了23.48 ns的时钟同步精度。 展开更多
关键词 ieee 1588 非对称延时 Linux PTP 线性估计
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基于IEEE 1588的无线传感器网络时钟同步方法 被引量:17
7
作者 陈旿 孙建华 +2 位作者 于振兴 侯维苇 洪亮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期564-574,共11页
时钟同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术,网络节点间的协作感知、数据融合、定位技术、能量管理都需要时钟同步的支持,才能正常开展。通过对影响802.11无线网络中IEEE 1588时钟同步精度的双向不对称时延的产生机理及统计特性进行... 时钟同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术,网络节点间的协作感知、数据融合、定位技术、能量管理都需要时钟同步的支持,才能正常开展。通过对影响802.11无线网络中IEEE 1588时钟同步精度的双向不对称时延的产生机理及统计特性进行详细分析,提出了一种基于卡尔曼滤波的时延过滤算法,并在此基础上设计实现了时钟伺服系统,从而实现了基于IEEE 1588协议的一种纯软件形式的无线传感器网络时钟同步方法。最后,通过实测验证了该方法的有效性。实测结果表明,该方法在同步精度、同步时间及偏移误差上达到了较高的指标。 展开更多
关键词 无线传感器网络 时钟同步 双向不对称时延 ieee 1588 卡尔曼滤波 时钟伺服
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应用于配电网的时钟偏移估计的IEEE 1588改进方案 被引量:8
8
作者 梅军 徐迅 +4 位作者 钱超 喻洁 王勇 嵇文路 朱红 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期83-89,共7页
IEEE 1588协议实现在配电网中网络测量和控制系统的时钟同步,并在基于分组的网络同步机制中起了重要作用。然而,传统的IEEE 1588同步算法的性能由于非对称链路和随机延迟问题的影响,达不到期望的精度。提出了基于IEEE 1588的时钟同步改... IEEE 1588协议实现在配电网中网络测量和控制系统的时钟同步,并在基于分组的网络同步机制中起了重要作用。然而,传统的IEEE 1588同步算法的性能由于非对称链路和随机延迟问题的影响,达不到期望的精度。提出了基于IEEE 1588的时钟同步改进方案涉及到两种不同的随机延迟模型,分别服从高斯延迟模型和指数延迟模型。并分别推导出该方案中两种时间延迟模型的时钟偏移的最大似然估计值。分析结果表明,时钟偏移估计的性能依赖于随机延迟的模型和所发送的数据包大小的比率。仿真结果表明,该方案解决了非对称链路和随机延迟的问题,与传统的IEEE 1588时钟同步方法以及突发脉冲传输方案相比具有更好的性能。 展开更多
关键词 ieee 1588 配电网 时间偏差 非对称链路 随机延迟 最大似然估计 CRAMER-RAO下界
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基于IEEE 1588的变电站过程层采样值同步技术研究 被引量:13
9
作者 陈宏辉 蔡泽祥 王海柱 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期141-145,共5页
为了提高变电站过程层网络采样值的同步精度,详细分析了基于IEEE 1588精确同步协议的变电站过程层采样值同步技术的原理与实现方式。分析对比了瞬时值差动与矢量差动的采样精度,研究了同步误差对差动保护采样值精度的影响;通过分析IEEE ... 为了提高变电站过程层网络采样值的同步精度,详细分析了基于IEEE 1588精确同步协议的变电站过程层采样值同步技术的原理与实现方式。分析对比了瞬时值差动与矢量差动的采样精度,研究了同步误差对差动保护采样值精度的影响;通过分析IEEE 1588协议同步的实现过程,并与毫秒级别对时协议NTP进行对比,指出了IEEE 1588实现所涉及到的关键技术。通过分析基于IEEE 1588过程层采样值同步在实际工程应用中的实现方式,论证了IEEE 1588协议的采样精度达到亚微秒级别,能够有效减小多端同步采样的精度,对于变电站安全稳定运行具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 ieee 1588 过程层 同步 采样值 变电站
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IEEE 1588协议在工业以太网中的实现 被引量:12
10
作者 关松青 肖昌炎 夏晓荣 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期237-238,241,共3页
为满足电力等分布式测控系统对时钟同步的高精度要求,采用TI公司支持IEEE 1588协议的Cortex-M3核ARM芯片作为微处理器,设计并实现一种基于中断优先级的前/后台框架的精密时钟网络服务器。由于选用轻量级TCP/IP协议栈(LwIP)和简化同步协... 为满足电力等分布式测控系统对时钟同步的高精度要求,采用TI公司支持IEEE 1588协议的Cortex-M3核ARM芯片作为微处理器,设计并实现一种基于中断优先级的前/后台框架的精密时钟网络服务器。由于选用轻量级TCP/IP协议栈(LwIP)和简化同步协议设计底层通信软件,能减轻处理器负担,实时性能得到改善。测试实验结果表明,该设备同步精度高、稳定性好、成本低,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 ieee1588标准 时钟同步 网络授时 LWIP协议
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应用IEEE 1588的配电网终端队列时延不对称通信路径的时钟同步补偿算法 被引量:4
11
作者 钱超 徐迅 +5 位作者 梅军 喻洁 郑建勇 王勇 稽文路 张明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3622-3626,共5页
随着配电网对设备之间的同步性要求日益增高,IEEE1588精确时间协议(precision time protocol,PTP)以及网络时间协议(network time protocol,NTP)等定时协议要求对客户和服务器之间的通信路径延迟进行精确的测量,从而实现时间的精确同步... 随着配电网对设备之间的同步性要求日益增高,IEEE1588精确时间协议(precision time protocol,PTP)以及网络时间协议(network time protocol,NTP)等定时协议要求对客户和服务器之间的通信路径延迟进行精确的测量,从而实现时间的精确同步。客户现场的精确时间估算是基于一种假设,即网络的物理传播时间的前向和后向时延是相等的,或者说它们之间的差异之前就已进行了相应的校准的。除了物理链路的延迟,通道上的交换/路由设备将引起定时分组排队时延。然而,该队列时延通常在前向和后向上一般并不同,因此引入了由排队引起的不对称(queue-induced asymmetry,QIA)算法作为解决主从时钟间时间误差不对称的方法。提出了一种易于应用于现有的网络设备中且不需要任何路径定时支持的基于QIA补偿的新算法,并基于OPNET仿真平台对该算法的路径时延和时间偏差进行了对比分析,充分证明了其优越性。 展开更多
关键词 不对称 时延估测 ieee 1588 时钟同步 QIA补偿算法 OPNET
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IEEE 1588在实时工业以太网中的应用 被引量:26
12
作者 张妍 孙鹤旭 +1 位作者 林涛 宁立革 《微计算机信息》 北大核心 2005年第09S期19-21,共3页
介绍了精确时钟同步协议标准IEEE 1588在解决工业以太网实时性上的应用,阐述了其中PTP协议的基本原理,提出了IEEE 1588的应用现状及其进一步应用领域。
关键词 以太网 实时性 ieee 1588 PTP协议
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基于卡尔曼滤波器的IEEE 1588时钟同步算法 被引量:41
13
作者 庄晓燕 王厚军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第9期747-751,共5页
时钟同步是网络化分布式测试与控制系统中的一项重要指标。在基于IEEE 1588协议的主从时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证。提出了基于二阶卡尔曼滤波器加速运动模型的时钟同步算法,该算法以同步消息包... 时钟同步是网络化分布式测试与控制系统中的一项重要指标。在基于IEEE 1588协议的主从时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证。提出了基于二阶卡尔曼滤波器加速运动模型的时钟同步算法,该算法以同步消息包中的时间戳来获取观测值,通过卡尔曼滤波器算法对主从时钟之间的时钟偏差、时钟漂移以及时钟漂移变化率进行估计,使用估计值对从时钟进行补偿与修正。该算法能够消除从时钟的不稳定性对时钟同步的影响。实验结果表明,在时钟同步中引入卡尔曼滤波算法能够显著提高时钟同步精度。 展开更多
关键词 ieee 1588 时钟同步 卡尔曼滤波 时钟漂移
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基于IEEE 1588时间同步系统的硬件实现 被引量:6
14
作者 曹禹 邹磊 +1 位作者 时维铎 周国平 《电测与仪表》 北大核心 2013年第3期107-112,共6页
IEEE 1588是关于网络测量和控制系统的高精度时间协议标准,其时间同步精度能够达到次微秒级。首先分析了IEEE 1588时间同步原理,然后以LPC1768+DP83640的硬件结构实现了IEEE 1588时间同步系统,最后利用示波器测试了主从时钟的时间同步... IEEE 1588是关于网络测量和控制系统的高精度时间协议标准,其时间同步精度能够达到次微秒级。首先分析了IEEE 1588时间同步原理,然后以LPC1768+DP83640的硬件结构实现了IEEE 1588时间同步系统,最后利用示波器测试了主从时钟的时间同步精度。设计结果表明可以满足当今电力系统对高精度时间同步的要求。 展开更多
关键词 ieee 1588 LPC1768 DP83640 时间同步系统
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嵌入式Linux设备的高精度IEEE 1588时钟同步实现 被引量:7
15
作者 朱望纯 钟震林 覃斌毅 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第5期1619-1622,共4页
IEEE 1588时钟同步协议用于解决分布式网络测控系统中远距离仪器设备之间的同步问题;在分析IEEE 1588时钟同步实现原理的基础上,提出一种嵌入式Linux设备的高精度IEEE 1588时钟同步实现方案;采用专用PHY芯片DP83640在物理层为PTP报文加... IEEE 1588时钟同步协议用于解决分布式网络测控系统中远距离仪器设备之间的同步问题;在分析IEEE 1588时钟同步实现原理的基础上,提出一种嵌入式Linux设备的高精度IEEE 1588时钟同步实现方案;采用专用PHY芯片DP83640在物理层为PTP报文加盖硬件时间戳,设计网络设备驱动与PTP硬件时钟控制驱动,并在用户层利用Linux系统标准API实现IEEE 1588协议软件;实验结果表明,两台设备直接相连时,时钟同步精度可稳定在±100ns以内。 展开更多
关键词 ieee 1588 时钟同步 PTP 硬件时间戳 DP83640
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智能变电站IEEE 1588同步时延优化方法 被引量:12
16
作者 朱炎平 陆俊 +1 位作者 徐志强 王凯亮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期148-153,共6页
针对智能变电站时间同步过程中通信网络的路径时延抖动导致同步精度下降问题,提出一种基于IEEE 1588时间同步协议的时延优化方法。首先分析智能变电站环境下路径时延抖动同步误差过程,实现同步误差产生机理的量化分析;然后阐述所提出的... 针对智能变电站时间同步过程中通信网络的路径时延抖动导致同步精度下降问题,提出一种基于IEEE 1588时间同步协议的时延优化方法。首先分析智能变电站环境下路径时延抖动同步误差过程,实现同步误差产生机理的量化分析;然后阐述所提出的同步时延优化方法,方法在IEEE 1588协议框架下实现从时钟的基本时钟补偿基础上,拓展时延测量机制获取路径时延抖动的时钟补偿最佳估计值,实现从时钟同步时间的二次时钟补偿,减少路径时延抖动对同步精度影响;最后以智能变电站中典型IEEE 1588协议端到端透明时钟同步模式搭建仿真实验验证所提方法。实验结果表明所提方法能够提高智能变电站中从时钟同步精度和稳定性。 展开更多
关键词 ieee 1588协议 时间同步 时延抖动 智能变电站
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IEEE 1588精密时钟同步协议2.0版本浅析 被引量:24
17
作者 叶卫东 张润东 《测控技术》 CSCD 北大核心 2010年第2期1-4,15,共5页
在分布式测控系统中,各分布式设备、独立的智能传感器、作动器与系统之间的时钟同步是系统测控数据有效性的关键。IEEE 1588精密时钟同步协议有效地解决了分布式测控系统时间同步问题,也是新测试系统总线标准LXI的核心技术之一。首先介... 在分布式测控系统中,各分布式设备、独立的智能传感器、作动器与系统之间的时钟同步是系统测控数据有效性的关键。IEEE 1588精密时钟同步协议有效地解决了分布式测控系统时间同步问题,也是新测试系统总线标准LXI的核心技术之一。首先介绍了IEEE 1588时钟同步的基本原理,之后主要针对最新发布的IEEE 1588 2.0版本所采用的新技术、新方法进行了分析,为进一步研究打下基础。 展开更多
关键词 ieee 1588-2008 时钟同步 PTP 分布式测控系统
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基于DP83640的IEEE 1588应用研究 被引量:7
18
作者 刘兆庆 潘邵武 张毅刚 《测控技术》 CSCD 北大核心 2012年第9期80-83,共4页
IEEE 1588协议具有同步精度高、运算消耗小、无需专用设备、实现方式灵活等技术优势,已广泛应用于分布式控制、无线通信、数字化变电站等领域。采用软、硬件相结合的架构,以物理层芯片DP83640实现IEEE 1588底层功能,以应用软件实现协议... IEEE 1588协议具有同步精度高、运算消耗小、无需专用设备、实现方式灵活等技术优势,已广泛应用于分布式控制、无线通信、数字化变电站等领域。采用软、硬件相结合的架构,以物理层芯片DP83640实现IEEE 1588底层功能,以应用软件实现协议上层应用,并设计和封装了同步配置、定时触发、事件时间戳、秒脉冲等应用接口,对IEEE 1588的实用化具有重要意义。 展开更多
关键词 DP83640 PTPd ieee 1588
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基于IEEE 1588协议的时钟同步软件实现及改进 被引量:3
19
作者 王旭 陈晔 郑宾 《自动化技术与应用》 2020年第6期66-71,共6页
数据同步精度是影响分布式测试数据分析处理的关键因素,因此引入IEEE 1588协议,并对其实现原理进行研究。本文通过分析开源代码ptpd并在其基础上实现主从时钟同步。另外分析影响主从时钟同步精度的因素主要为时钟晶振的漂移。在PID控制... 数据同步精度是影响分布式测试数据分析处理的关键因素,因此引入IEEE 1588协议,并对其实现原理进行研究。本文通过分析开源代码ptpd并在其基础上实现主从时钟同步。另外分析影响主从时钟同步精度的因素主要为时钟晶振的漂移。在PID控制器的基础上通过引入卡尔曼滤波器实现对时钟偏移(漂移)进行补偿校正,以软件的方式对PTP伺服时钟系统进行改进,并通过相关实验验证了改进后的效果。结果表明,改进后的系统能够提高同步精度。 展开更多
关键词 时钟同步 ieee 1588 ptpd 时钟伺服 时钟偏移
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基于Linux的IEEE 1588精确时钟同步的实现 被引量:6
20
作者 钱伟康 郭超 应怀樵 《测控技术》 CSCD 北大核心 2012年第11期15-19,共5页
在分布式系统中,常常需要一个全局时间,用来确定系统中各种事件发生的先后、协调各种消息的传输等,以控制和监视系统的状态。这就需要进行时钟同步使系统中各个部件的局部时间统一。主要分析了IEEE 1588精确时钟同步协议的基本工作原理... 在分布式系统中,常常需要一个全局时间,用来确定系统中各种事件发生的先后、协调各种消息的传输等,以控制和监视系统的状态。这就需要进行时钟同步使系统中各个部件的局部时间统一。主要分析了IEEE 1588精确时钟同步协议的基本工作原理和过程,给出了时钟同步的基本工作流程,通过嵌入式Linux操作系统平台完成PTP(precision time protocol)程序的调试,并实现了两台设备之间的时间同步,其同步精度可达几十微秒。 展开更多
关键词 ieee 1588 PTP 时钟同步 Linux
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